城市系统工程学重点

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1、1.城市规划与系统工程学1.系统的定义:系统是由若干相互作用和相互依赖的组成部分结合而成,具有特定功能的有机整体。2.构成系统的三个必要条件:(1)两个以上的要素;(2)不同的要素之间必然存在相互作用和相互依赖;(3)由于要素间的相互作用,使系统作为一个整体具有特定功能。3.系统的属/特性:(1)整体性(集合性)(2)相关性(3)层次性(4)目的性和功能(5)环境适应性4.系统工程学属于工程技术类。学科性质:系统工程学是一门现代化的组织管理技术,是特殊的工程技术,是跨越多学科的边缘科学。主要特点:研究的对象广泛,包括人类社会、生态环境、自然现

2、象和组织管理等。是一门跨学科的边缘学科,横跨数学、计算机和某些应用学科。在处理复杂的大系统时,常采用定性分析和定量分析相结合的方法。步骤:(1)摆明问题(2)目标选择(3)系统设计(4)系统分析(5)系统的评价和优选(6)决策(7)实施5.数据类型:(1)空间数据(2)属性数据:数量标志数据:间隔尺度数据比例尺度数据品质标志数据:有序数据二元数据名义尺度数据6.反映一般水平的指标:50-60平均值、中位数、众数众数可有多个,也可以没有,而均值、中位数只有一个。7.反映离散水平的指标:极差:指所有数据中最大值与最小值之差,计算公式为离差:指每一

3、个数据与平均值的差,计算公式为离差平方和:它从总体上衡量一组数据与平均值的离散程度2.空间分布的测度1.空间分布类型:(1)点状分布:表示要素是标在地图上的离散的点子。虽然有一定的面积,但在研究其系统分布时,将其简化为一个点。eg.城市商业网点分布;工业企业的分布。(2)线状分布:这类要素的每一项都以直线、曲线或不规则线表示在图上。虽然有一定的宽度,但在研究其系统分布时,将它简化为一条线。eg.道路网、给排水系统、输电线路、输油输气管。(3)离散的区域分布:是一种不连续的面状分布。与点状分布之间可以互相转换,小比例尺图上点状分布在大比例尺图上

4、则可以是区域分布。eg.城市中的工业区、居住区。(4)连续的区域分布:连续的区域分布是空间上连续的点状分布,往往可以画出等值线图来表达其分布规律和特征。eg.人口分布(人口密度等值线)、温度(等温线)、地形(等高线)、空气污染分布。2.点状分布测度:包括中心位置的测度和离散程度或集中程度的测度。3.中项中心:是两条相互垂直的直线的交叉点,这两条直线一般取南北向和东西向,每条直线把点状分布的点子二等分。4.平均中心:又称分布重心。5.中项中心与平均中心的差异:(1)通常中项中心与平均中心的位置是不一致的,但比较接近。(2)中项中心易于确定,但精

5、度较差,常用在精确度要求不高的轮廓性分析中。平均中心可以精确计算,用于计算机的信息处理。6.对中项中心的离散程度的测度:具体方法:在1/2中项中心基础上,分别在左右、上下四个半片上作四个1/4的中项中心四条线,形成四个小矩形,每个小矩形和大矩形的面积之比反映了它们对1/2中项中心的离散程度。i=1,2,3,4Di给出了量的测度,表达不同方向的离散程度.Di取值0-1.若Di=1/4,为均分布;Di=0,为最大集中;Di=1,为最大离散。7.就任意指定中心的离散程度的测度:具体方法:(1)按点状分布现象与选择中心之间的距离(如1/2,1,1.5

6、,2公里)进行分组,为了使作图范围不太大,一般作圆范围包括80%左右的点即可;(2)统计频数和频率,画出频率累积曲线。(3)作均匀曲线(按面积比和半径值为坐标作出来的曲线叫均匀曲线)。(4)观察频率累积曲线与均匀曲线的偏离程度。偏离均匀曲线越远说明分布越不均匀。8.测度方法:9.网络测度:绕曲指数:指AB两点间实际最短的线路长度和AB两点间的直线距离的比值,一般以%表示,反映线路弯曲的程度。紧凑度指数:城市中一些要素的分布具有一定的区域界线,且形状不规则,可用CI精确测定其形状。10.位商:也称之为区位熵,以各区职工数为例区位熵是现代经济学中

7、常用于分析区域产业优势的指标。区位熵大于1,表示该行业为该地区的生产专业化部门,在同行业中具备竞争优势;反之,则是非专业化部门,在同行业中不具备竞争优势。该指标可用来确定城市职能。11.洛伦兹曲线:20世纪初,意大利统计学家洛伦兹(M.Lorenz),首先使用频率累积曲线研究工业化的集中化程度。后来,这种曲线就被称之为洛伦兹曲线。绘制步骤:(1)将上表各产业部门的收入及其占总收入比重(百分比),从大到小重新排序;(2)从大到小,逐次计算累计百分比;(3)以自然序号为横坐标(x),累计百分比为纵坐标(y);以(部门代码,累计百分比)为坐标点,连

8、成一个上凸的曲线,即洛伦兹曲线。对角线是反映均匀分布时的累积频率线。曲线与对角线偏离的程度反映该要素区域分布的集中程度,偏离越大则越集中。12.集中化指数计算:集中

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